廠房開挖支護施工方案

地面廠房開挖支護方案一、工程概況電站廠房布置在壩址下游的沖積臺地上，電站尾水通過330m長的尾水渠投入大壩下游約600m的河道中。發(fā)電廠房為引水式地面廠房，主廠房尺寸94.175×24.2×39.5m（長×寬×高），分主機間和安裝間二部分，主機間布置4臺單機容量27.5MW水輪發(fā)電機組，機組間距16.5m，機組安裝高程1430.20m，發(fā)電機層高程1441.0m。安裝間布置在主廠房右側。副廠房長度與主廠房等長，寬度12.0m，共三層布置，由一次副廠房與二次副廠房組成。發(fā)電機層以下為電纜層，發(fā)電機層以上為中控層及GIS層。廠房尾水平臺高程1441.0m，電站正常尾水位1432.99m，最低尾水位1431.93m，尾水反坡段后接330m尾水渠后與河道相接。1.1、地質條件電站廠房處于左岸河漫灘上，上部為砂卵礫石層，厚5～7m，下伏基巖為Q1礫巖，強風化層厚1.5～2.5m，弱風化層厚30～33m。廠房基礎座于基巖弱風化層內，地基允許承載力0.8～1.0MPa。1.2、主要工程量1.3、施工特點（1）廠房開挖施工時需考慮抽排水的問題，每層作業(yè)面需設置排水溝、集水井將滲流水排出基坑外。（2）作業(yè)面較小，周邊有2#變壓器、配電房、實驗室等臨建設施，需控制一次最大起爆藥量，其臨建設施需采取防飛石措施。（3）廠房開挖涉及到尾水及岔管的開挖，施工時需注意施工順序及作業(yè)層次，避免錯挖、亂挖而后的爆破作業(yè)對已成型的建基面造成不利影響。（4）廠房開挖時左側臨近10#邊坡，開挖時特別是石方爆破作業(yè)時，需對廠房左側邊坡及10#路的高邊坡進行變形觀測，確保邊坡的安全穩(wěn)定。（5）10#路因場地限制，回填時，一部分土方填筑到廠房開挖線以內，擬采取一方面適量放陡開挖邊坡，另一方面對開挖線以內的填筑土方在不影響10#穩(wěn)定的情況下，進行適量清理。1.4、編制依據(jù)（1）、《國電新疆庫瑪拉克河水電站導流兼深孔泄洪、引水發(fā)電洞及地面廠房工程招標文件》。（2）、《廠區(qū)開挖平面圖》（XSX.S.CF.1-01）,《尾水渠開挖平面圖》（XSX.S.CF.1-02）《廠區(qū)及尾水渠開挖剖面圖》（XSX.S.CF.1-03）《廠區(qū)及尾水渠開挖剖面圖》（XSX.S.CF.1-04）。（3）、相關規(guī)范規(guī)程。二、施工水流控制廠房尾水基坑經(jīng)常性排水包括抽排圍堰滲水、雨水、邊坡滲水、其它外來水及施工廢水等。廠房圍堰迎水面高程約在▽1434.50m，下游河道水面在▽1431.00m左右，目前在廠房基坑內地下水位高程約在▽1432.00，也就是基坑開挖至▽1432.00以下時，需考慮施工排水的問題。在尾水渠作面最低位置設置一個6×5m，深2.0m的集水井，基坑內其它部位的滲水采取截水自流匯入集水井，局部深水區(qū)采取潛水泵抽水就近引入集水井再排出基坑外，預計基坑經(jīng)常性排水強度為70m3/h，預備WDB80-80-250型離心泵2臺（其中一臺備用），水泵揚程21.5m，單機電功率11KW，單機額定小時排水量70m3，采用軟膠管與圍堰上埋設鋼管相連進行抽排水。另配備小型潛水泵若干，作為基坑積水的導排設備。集水井井底高程保證低于開挖面3～5ｍ，通過工作面的臨時排水溝將工作面施工廢水和滲水匯流到開挖形成的小型集水坑，并通過潛水泵抽至集水井，待沉底后再由水泵抽排至施工區(qū)外排入河道內。在各級馬道上設置截排水溝，通過排水溝將外來水、施工廢水、雨水及坡面滲水等匯入集水井內，集中排出施工區(qū)外。對于坡面有滲流的現(xiàn)象時可用排水管導流排入集水井內，對滲水點周邊采取局部素噴混凝土，以防水流對坡面沖刷影響邊坡穩(wěn)定。排水溝及集水井布置詳見附圖：廠房開挖臨時道路及排水布置圖三、施工布置3.1施工道路布置電站廠房開挖利用料一部分可用用于10#路回填及圍堰回填，另一部分可運至3—1#利用料場，棄碴結合10#道路、圍堰臨時道路、進基坑臨時道路和3#橋、4#、5#、2#道路運輸至右岸3#棄碴場。隨著工作面逐漸加深，臨時出渣施工道路可布置在廠房下游側尾水渠內，放坡10%入基坑，進行基坑的開挖，具體布置見：廠房開挖臨時道路及排水布置圖3.2風、水、電布置（1）供風布置電站廠房開挖工作面由4#供風站供風，負責開挖至基巖后向工作面的施工供風。從供風站布設鋼風管至電站廠房用風部位，隨開挖作業(yè)面逐漸延長，作業(yè)面30m范圍內接高壓橡膠風管至開挖作業(yè)面。（2）施工供水可布置一臺15KW的水泵在圍堰外側對在開挖作業(yè)面進行集中供水。（3）電站廠房工作面及抽水用電從附近2#配電所搭接，引至施工作業(yè)面。動力線路采用三相四線電纜，照明線路采用鋁芯線。抽水用配電盤設置應考慮基坑開挖爆破的影響，均需采用絕緣性能良好的電纜線。四、施工程序及方法4.1土石方開挖施工4.1.1土石方施工程序施工順序為：由上游向下游，先形成副廠房建基面，后主廠房安裝間，再主廠房的順序，同時為方便臨時施工道路的布置及后續(xù)臨近工作面爆破作業(yè)對電站廠房的影響，電站廠房開挖過程中同時穿插尾水渠及反坡段及上游岔管的開挖。土方開挖的一般施工順序：測量原始地形→施工測量放樣→覆蓋層開挖→分層開挖（邊開挖邊裝車出碴）→下一循環(huán)。石方開挖的一般施工順序：測量土石分界線→施工測量放樣→邊坡預裂（光面）鉆爆→梯段爆破→開挖出碴→邊坡支護→下一循環(huán)。4.1.2土石方施工方法二次副廠房建基面高程在▽1433.4m，一次副廠房支管建基面底部高程為▽1426.882m，支管之間建基面為▽1430.2m，安裝間建基面高程為▽1431.9m，主廠房建基面高程為▽1418.1m。邊坡坡度▽1430.2以上為1：1.5，▽1430.2以下安裝間、副廠房至主廠房基坑邊坡坡度為1:0.3。4.1.2.1土方開挖施工據(jù)地質條件，一次、二次副廠房及安裝開挖大部為砂卵礫石層，主廠房上部為砂卵礫石層，可采用1.0m3～1.6m3反鏟配合15t～20t自卸汽車進行開挖。邊坡采用反鏟修坡，局部需石方爆破作業(yè)，層厚較薄，可采用保護層開挖方法，可采取水平預裂（光面）輔以垂直淺孔爆破相結合的施工方案，一次性開挖。開挖料可用于10#填筑、部分可運至3—1#利用料場，棄碴結合9#道路和3#橋、4#、5#、2#道路運輸至右岸3#棄碴場4.1.2.2石方開挖施工主廠房下部為Q1礫巖，石方開挖厚度約為10～13m，石方采用深孔梯段爆破的方式開挖，臺階高度不大于10m，主要采用寬孔距、小排距梅花形布孔，微差起爆。采用CM-351型、YQ-100型鉆機造孔(90～105mm)，裝巖石乳化炸藥爆破。主要梯段鉆爆參數(shù)一般為：鉆孔直徑：φ90～φ105mm孔排距：3m×3m（φ90mm），4m×3m（φ105mm）超鉆深度：100cm；堵塞長度：2～3m巖石乳化炸藥單耗：0.35kg/m3～0.45kg/m3一般梯段爆破最大一段起爆藥量不大于500kg；平地起爆和緊挨水平保護層的上一層梯段爆破，最大一段起爆藥量不大于300kg，藥卷直徑為φ70～90mm；鄰近設計建基面和設計邊坡的水平保護層的梯段，最大一段起爆藥量為100kg左右。爆碴用1.0～1.6m3反鏟、裝載機等設備直接挖裝，15t～20t自卸車運往指定渣場或料場。在石方正式開挖之前，根據(jù)不同的地質條件、開挖方法，選用合理的爆破參數(shù)，并在實施過程中不斷調整、完善，以達到最佳的爆破效果。4.1.2.3邊坡預裂（光面）開挖基巖設計邊坡采用預裂爆破或光面爆破兩種方法，主廠房巖石邊坡為1:0.3、1:0.5的邊坡，采用手風鉆或YQ-100型潛孔鉆造孔；臺階高度小于4m時，可用手風鉆Y28造孔。臺階高度大于4m時，可采用YQ-100型、高風壓CM351型鉆機造孔。火工材料采用巖石乳化炸藥，塑料導爆管、導爆索、毫秒雷管。采用潛孔鉆造孔時，光面爆破及預裂爆破鉆孔深度根據(jù)實際地形和結構要求而定，孔底距建基面0.5m，孔徑90mm，孔距80～100cm，鉆孔開口誤差不大于15cm，相鄰炮孔之間不平整度不大于15cm。先按照設計圖紙進行現(xiàn)場放線，標出邊坡開挖開口線，確定開挖范圍輪廓和鉆孔孔向、孔深、角度，用鋼管按設計邊坡度搭設鉆孔樣架，便于技術交底和工人操作。采用導爆索和φ32mm巖石乳化炸藥不合間隔裝藥，線裝藥密度采用270～400g/m，采用塑料導爆管和毫秒雷管聯(lián)網(wǎng)，控制最大單響藥量≤50Kg。其中邊坡預裂爆破時，緊鄰邊坡預裂面的1～2排爆破孔作為緩沖爆破孔，其間排距、裝藥量相對于主爆孔減少1/3～1/2，以減輕對設計邊坡的振動影響。4.1.2.4基巖水平保護層開挖水平建基面保護層預留厚度一般為2～2.5m，主要采用水平預裂(光面)爆破方法施工，局部保護層可采用垂直孔柔性墊層一次爆破方法施工。抽槽形成工作面測量抽槽形成工作面測量放樣造水平孔垂直孔驗孔裝藥爆破清渣基礎面沖洗基礎面驗收圖4-1保護層水平預裂（或光面）爆破開挖工藝流程圖水平預裂爆破(或水平光面爆破)開挖保護層的施工方法及要求：（a）鉆孔上部垂直爆破孔，采用YTP-28型手持式鉆機鉆孔，保護層水平孔采用YTP-28型手持式鉆機造孔。（b）上部巖層垂直爆破孔鉆爆參數(shù)按預留2.5m保護層厚度計，垂直爆破孔孔底與水平預裂孔之間的距離為0.8m。孔徑42mm，孔網(wǎng)為1.51.0m2，單耗為0.3～0.4kg/m3。（c）水平孔鉆爆參數(shù)采用手風鉆鉆孔時，孔徑d=42mm，孔距a=50cm，炸藥為巖石乳化炸藥，直徑25mm，不耦合系數(shù)η=1.7。4.2錨桿施工根據(jù)錨桿采用氣腿鉆造孔，3SNS型灌漿泵注漿，采用NJ-600型制漿機制漿。錨桿孔采用“先注漿、后插筋”的方法施工，其施工程序為：施工準備→施工平臺搭設→測量放樣→鉆孔→沖洗孔道→漿液制備→孔道注漿→錨桿制作、安裝→補注漿→拉拔檢測→驗收；邊坡支護施工平臺采用腳手鋼管及扣件沿支護邊坡搭設，按腳手架施工規(guī)范進行搭設，平臺外側面設置防護欄桿，滿掛安全網(wǎng)以確保施工人員的人身安全；鉆機、注漿機等施工設備經(jīng)施工道路運輸?shù)浆F(xiàn)場后，采用提升架轉移至各層施工平臺。采用全站儀進行孔位放線，鉆孔孔位偏差不大于10cm，孔深偏差不大于5cm，采用YT-28氣腿鉆鉆孔，系統(tǒng)錨筋的孔軸方向垂直于開挖巖面。注漿錨桿的水泥砂漿必須經(jīng)過實驗室進行配合試驗。其配合比范圍為水泥:砂=1:1～1:2（重量比），水:水泥=0.38:1～0.45:1（重量比）。注漿工作在工作排架平臺上完成，采用灌漿泵注漿。在注漿之前，采用風壓力或壓力水將錨桿孔徹底清洗干凈。將注漿管插至距孔底50～100cm，隨砂漿的注入緩慢勻速拔出，漿液注滿后立即插筋。注漿錨桿完成后，立即在孔口加楔固定，并將孔口作臨時性堵塞，確保錨筋在孔內居中，錨筋施工完成后，三天內嚴禁敲擊、碰撞、拉拔錨筋和懸掛重物。五、施工強度分析及進度計劃主、副廠房開挖計劃安排在2010年3月26日至2010年6月10日，主副廠房土方開挖64079m3，石方開挖48611m3。可配置2臺1.6m3反鏟，1臺3m3裝載機8臺20t自卸汽車出碴，配置CM-351高風壓鉆機1臺、QZJ-100B型潛孔鉆4臺、手風鉆6臺造孔，配置兩班作業(yè)人員，24小時作業(yè)，既可滿足進度計劃的要求。六、資源配置根據(jù)該部位施工工程量、作業(yè)特點及進度計劃安排，擬計劃投入機械設備及人員安排見表6-1、6-2。表6-1主要施工機械表序號機械名稱規(guī)格及型號單位數(shù)量備注1挖掘機1.6m3臺23自卸汽車20t臺84空壓機20m3臺35潛孔鉆YQ100B臺66裝載機3m3臺17高風壓鉆機CM-351臺18全站儀萊卡臺19水準儀臺110手風鉆臺611灌漿泵3SNS臺212制漿機NJ-600臺213鋼筋切斷機GQ-40臺114電焊機BX3-5000臺115平板汽車EQ140B（8t）輛116砂漿攪拌機JZ350臺217潛水泵100QW655-20--7.5臺10表6-2主要作業(yè)人員表序號工種人數(shù)備注1爆破員62汽車司機173反鏟司機44裝載機司機25鉆工306架子工107鋼筋工38電工39修理工210施工管理人員5合計計82七、質量控制措施7.1開挖質量控制1施工中嚴格按國家測繪標準和本工程精度要求進行施工測量，及時、準確測放出施工設計的開挖輪廓線。2加強施工人員技術培訓，施工前由技術責任人員向施工人員詳細進行技術交底，做到施工標準人人心中有數(shù)，施工時嚴格按照施工規(guī)范作業(yè)。3、開挖前先進行控制爆破試驗，選定合適的爆破參數(shù)，以獲得滿意的成型面，并使爆破震動對圍巖影響最小。開挖過程中，根據(jù)地質變化情況，及時修正爆破參數(shù)，盡量減小超挖和欠挖。4、選用經(jīng)驗豐富，技術熟練的鉆機操作手進行周邊孔鉆孔，嚴格控制鉆孔質量，采用斷面儀及時測量斷面，掌握超欠挖情況，及時改進和提高鉆孔質量，并對鉆孔人員進行獎罰。5、廠房邊坡開挖時，每開挖一層應及時按設計要求進行邊坡支護；洞身不良地質段噴錨支護應緊跟開挖進行，以確保圍巖的穩(wěn)定。6、采用挖掘機、鏟運機、推土機等機械進行基坑開挖時，應保證地下水位降低至最低開挖面0.5m以下。7、使用機械開挖土方時，實際施工的邊坡坡度應適當留有修坡余量，再用人工修整，應滿足施工圖紙要求的坡度和平整度。8、施工中所有工序認真填寫詳細的施工記錄和驗收簽證記錄單，對施工中發(fā)現(xiàn)的任何質量異常情況都要快速及時地向有關部門通報，提出整改措施或方案，限期整改。7.2支護質量控制措施1、鋼筋、水泥、砂漿等原材料和半成品按規(guī)定要求取樣試驗，試驗結果報送監(jiān)理工程師。2、支護施工使用的各種主要材料“三證”齊全，嚴禁“三無”材料或產(chǎn)品進入施工場地。3、錨筋的安裝方法，包括鉆孔、錨筋加工和錨固及注漿等工藝，均經(jīng)過監(jiān)理工程師的檢查和批準，實施時嚴格錨筋制作安裝工藝。4、每批錨桿材料應附有生產(chǎn)廠的質量證明書，按施工圖紙規(guī)定的材質標準及監(jiān)理人指示的抽檢數(shù)量檢驗錨桿性能。5、施工過程中，按監(jiān)理工程師指示的抽驗范圍和數(shù)量，對錨桿孔的鉆孔規(guī)格（孔徑、深度和傾斜度）進行檢查并作好記錄。6、選取與現(xiàn)場錨桿的直徑和長度、錨孔孔徑和傾斜度相同的錨筋和塑料管(或鋼管)，采用與現(xiàn)場注漿相同的材料和配比拌制的砂漿，并按現(xiàn)場施工相同的注漿工藝進行注漿，養(yǎng)護7天后，割管檢查其密實度。不同類型和不同長度的錨桿均需進行試驗，試驗計劃及結果報送監(jiān)理工程師審批。7、作業(yè)分區(qū)，按錨桿總數(shù)的2%抽查進行拉拔力試驗，地下條件或原材料變化時，應至少抽查3根。砂漿錨筋灌注砂漿養(yǎng)護28天后，即可進行拉拔試驗。破壞性試驗時，逐級加載至拔出錨筋或將錨筋拉斷為止，拉力方向應與錨桿軸線一致。噴錨支護中的錨筋抽檢時，當拉拔力達到規(guī)定值時立即停止加載，結束試驗。任意一根錨桿的抗拔力不得低于設計值的90%。八、安全文明保證措施1、設專職安全員，加強施工全過程的安全檢查，進行經(jīng)常性的安全生產(chǎn)檢查，并及時處理安全作業(yè)中存在的問題。2、勞動保護措施得當，施工人員進入工地必須穿戴好勞動保護用品。3、移動式設備和手持式電動工具均在配電箱內設置漏電保護裝置，配電箱要有漏電保護裝置及防雨設施，其高度不底于1m。4、施工用腳手架材料符合規(guī)范要求，根據(jù)施工作業(yè)面的高度確定腳手架的搭設